Dubbo 服务引用
上一篇文章详细分析了服务导出的过程，本篇文章我们趁热打铁，继续分析服务引用过程。在 Dubbo 中，我们可以通过两种方式引用远程服务。第一种是使用服务直连的方式引用服务，第二种方式是基于注册中心进行引用。服务直连的方式仅适合在调试或测试服务的场景下使用，不适合在线上环境使用。因此，本文我将重点分析通过注册中心引用服务的过程。从注册中心中获取服务配置只是服务引用过程中的一环，除此之外，服务消费者还需要经历 Invoker 创建、代理类创建等步骤。这些步骤，将在后续章节中一一进行分析。
Dubbo 服务引用的时机有两个，第一个是在 Spring 容器调用 ReferenceBean 的 afterPropertiesSet 方法时引用服务，第二个是在 ReferenceBean 对应的服务被注入到其他类中时引用。这两个引用服务的时机区别在于，第一个是饿汉式的，第二个是懒汉式的。默认情况下，Dubbo 使用懒汉式引用服务。如果需要使用饿汉式，可通过配置 dubbo:reference 的 init 属性开启。下面我们按照 Dubbo 默认配置进行分析，整个分析过程从 ReferenceBean 的 getObject 方法开始。当我们的服务被注入到其他类中时，Spring 会第一时间调用 getObject 方法，并由该方法执行服务引用逻辑。按照惯例，在进行具体工作之前，需先进行配置检查与收集工作。接着根据收集到的信息决定服务引用的方式，有三种，第一种是引用本地 (JVM) 服务，第二是通过直连方式引用远程服务，第三是通过注册中心引用远程服务。不管是哪种引用方式，最后都会得到一个 Invoker 实例。如果有多个注册中心，多个服务提供者，这个时候会得到一组 Invoker 实例，此时需要通过集群管理类 Cluster 将多个 Invoker 合并成一个实例。合并后的 Invoker 实例已经具备调用本地或远程服务的能力了，但并不能将此实例暴露给用户使用，这会对用户业务代码造成侵入。此时框架还需要通过代理工厂类 (ProxyFactory) 为服务接口生成代理类，并让代理类去调用 Invoker 逻辑。避免了 Dubbo 框架代码对业务代码的侵入，同时也让框架更容易使用。
以上就是服务引用的大致原理，下面我们深入到代码中，详细分析服务引用细节。
服务引用的入口方法为 ReferenceBean 的 getObject 方法，该方法定义在 Spring 的 FactoryBean 接口中，ReferenceBean 实现了这个方法。实现代码如下：
public Object getObject() throws Exception {
return get();
}
public synchronized T get() {
if (destroyed) {
throw new IllegalStateException("Already destroyed!");
}
// 检测 ref 是否为空，为空则通过 init 方法创建
if (ref == null) {
// init 方法主要用于处理配置，以及调用 createProxy 生成代理类
init();
}
return ref;
}以上两个方法的代码比较简短，并不难理解。这里需要特别说明一下，如果你对 2.6.4 及以下版本的 getObject 方法进行调试时，会碰到比较奇怪的的问题。这里假设你使用 IDEA，且保持了 IDEA 的默认配置。当你面调试到 get 方法的if (ref == null)时，你会发现 ref 不为空，导致你无法进入到 init 方法中继续调试。导致这个现象的原因是 Dubbo 框架本身有一些小问题。该问题已经在 pull request #2754 修复了此问题，并跟随 2.6.5 版本发布了。如果你正在学习 2.6.4 及以下版本，可通过修改 IDEA 配置规避这个问题。首先 IDEA 配置弹窗中搜索 toString，然后取消Enable 'toString' object view勾选。具体如下：
Dubbo 提供了丰富的配置，用于调整和优化框架行为，性能等。Dubbo 在引用或导出服务时，首先会对这些配置进行检查和处理，以保证配置的正确性。配置解析逻辑封装在 ReferenceConfig 的 init 方法中，下面进行分析。
private void init() {
// 避免重复初始化
if (initialized) {
return;
}
initialized = true;
// 检测接口名合法性
if (interfaceName == null || interfaceName.length() == 0) {
throw new IllegalStateException("interface not allow null!");
}
// 检测 consumer 变量是否为空，为空则创建
checkDefault();
appendProperties(this);
if (getGeneric() == null && getConsumer() != null) {
// 设置 generic
setGeneric(getConsumer().getGeneric());
}
// 检测是否为泛化接口
if (ProtocolUtils.isGeneric(getGeneric())) {
interfaceClass = GenericService.class;
} else {
try {
// 加载类
interfaceClass = Class.forName(interfaceName, true, Thread.currentThread()
.getContextClassLoader());
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
}
checkInterfaceAndMethods(interfaceClass, methods);
}
// -------------------------------✨ 分割线1 ✨------------------------------
// 从系统变量中获取与接口名对应的属性值
String resolve = System.getProperty(interfaceName);
String resolveFile = null;
if (resolve == null || resolve.length() == 0) {
// 从系统属性中获取解析文件路径
resolveFile = System.getProperty("dubbo.resolve.file");
if (resolveFile == null || resolveFile.length() == 0) {
// 从指定位置加载配置文件
File userResolveFile = new File(new File(System.getProperty("user.home")), "dubbo-resolve.properties");
if (userResolveFile.exists()) {
// 获取文件绝对路径
resolveFile = userResolveFile.getAbsolutePath();
}
}
if (resolveFile != null && resolveFile.length() > 0) {
Properties properties = new Properties();
FileInputStream fis = null;
try {
fis = new FileInputStream(new File(resolveFile));
// 从文件中加载配置
properties.load(fis);
} catch (IOException e) {
throw new IllegalStateException("Unload ..., cause:...");
} finally {
try {
if (null != fis) fis.close();
} catch (IOException e) {
logger.warn(e.getMessage(), e);
}
}
// 获取与接口名对应的配置
resolve = properties.getProperty(interfaceName);
}
}
if (resolve != null && resolve.length() > 0) {
// 将 resolve 赋值给 url
url = resolve;
}
// -------------------------------✨ 分割线2 ✨------------------------------
if (consumer != null) {
if (application == null) {
// 从 consumer 中获取 Application 实例，下同
application = consumer.getApplication();
}
if (module == null) {
module = consumer.getModule();
}
if (registries == null) {
registries = consumer.getRegistries();
}
if (monitor == null) {
monitor = consumer.getMonitor();
}
}
if (module != null) {
if (registries == null) {
registries = module.getRegistries();
}
if (monitor == null) {
monitor = module.getMonitor();
}
}
if (application != null) {
if (registries == null) {
registries = application.getRegistries();
}
if (monitor == null) {
monitor = application.getMonitor();
}
}
// 检测 Application 合法性
checkApplication();
// 检测本地存根配置合法性
checkStubAndMock(interfaceClass);
// -------------------------------✨ 分割线3 ✨------------------------------
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
Map<Object, Object> attributes = new HashMap<Object, Object>();
// 添加 side、协议版本信息、时间戳和进程号等信息到 map 中
map.put(Constants.SIDE_KEY, Constants.CONSUMER_SIDE);
map.put(Constants.DUBBO_VERSION_KEY, Version.getProtocolVersion());
map.put(Constants.TIMESTAMP_KEY, String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
if (ConfigUtils.getPid() > 0) {
map.put(Constants.PID_KEY, String.valueOf(ConfigUtils.getPid()));
}
// 非泛化服务
if (!isGeneric()) {
// 获取版本
String revision = Version.getVersion(interfaceClass, version);
if (revision != null && revision.length() > 0) {
map.put("revision", revision);
}
// 获取接口方法列表，并添加到 map 中
String[] methods = Wrapper.getWrapper(interfaceClass).getMethodNames();
if (methods.length == 0) {
map.put("methods", Constants.ANY_VALUE);
} else {
map.put("methods", StringUtils.join(new HashSet<String>(Arrays.asList(methods)), ","));
}
}
map.put(Constants.INTERFACE_KEY, interfaceName);
// 将 ApplicationConfig、ConsumerConfig、ReferenceConfig 等对象的字段信息添加到 map 中
appendParameters(map, application);
appendParameters(map, module);
appendParameters(map, consumer, Constants.DEFAULT_KEY);
appendParameters(map, this);
// -------------------------------✨ 分割线4 ✨------------------------------
String prefix = StringUtils.getServiceKey(map);
if (methods != null && !methods.isEmpty()) {
// 遍历 MethodConfig 列表
for (MethodConfig method : methods) {
appendParameters(map, method, method.getName());
String retryKey = method.getName() + ".retry";
// 检测 map 是否包含 methodName.retry
if (map.containsKey(retryKey)) {
String retryValue = map.remove(retryKey);
if ("false".equals(retryValue)) {
// 添加重试次数配置 methodName.retries
map.put(method.getName() + ".retries", "0");
}
}
// 添加 MethodConfig 中的“属性”字段到 attributes
// 比如 onreturn、onthrow、oninvoke 等
appendAttributes(attributes, method, prefix + "." + method.getName());
checkAndConvertImplicitConfig(method, map, attributes);
}
}
// -------------------------------✨ 分割线5 ✨------------------------------
// 获取服务消费者 ip 地址
String hostToRegistry = ConfigUtils.getSystemProperty(Constants.DUBBO_IP_TO_REGISTRY);
if (hostToRegistry == null || hostToRegistry.length() == 0) {
hostToRegistry = NetUtils.getLocalHost();
} else if (isInvalidLocalHost(hostToRegistry)) {
throw new IllegalArgumentException("Specified invalid registry ip from property..." );
}
map.put(Constants.REGISTER_IP_KEY, hostToRegistry);
// 存储 attributes 到系统上下文中
StaticContext.getSystemContext().putAll(attributes);
// 创建代理类
ref = createProxy(map);
// 根据服务名，ReferenceConfig，代理类构建 ConsumerModel，
// 并将 ConsumerModel 存入到 ApplicationModel 中
ConsumerModel consumerModel = new ConsumerModel(getUniqueServiceName(), this, ref, interfaceClass.getMethods());
ApplicationModel.initConsumerModel(getUniqueServiceName(), consumerModel);
}上面的代码很长，做的事情比较多。这里根据代码逻辑，对代码进行了分块，下面我们一起来看一下。
首先是方法开始到分割线1之间的代码。这段代码主要用于检测 ConsumerConfig 实例是否存在，如不存在则创建一个新的实例，然后通过系统变量或 dubbo.properties 配置文件填充 ConsumerConfig 的字段。接着是检测泛化配置，并根据配置设置 interfaceClass 的值。接着来看分割线1到分割线2之间的逻辑。这段逻辑用于从系统属性或配置文件中加载与接口名相对应的配置，并将解析结果赋值给 url 字段。url 字段的作用一般是用于点对点调用。继续向下看，分割线2和分割线3之间的代码用于检测几个核心配置类是否为空，为空则尝试从其他配置类中获取。分割线3与分割线4之间的代码主要用于收集各种配置，并将配置存储到 map 中。分割线4和分割线5之间的代码用于处理 MethodConfig 实例。该实例包含了事件通知配置，比如 onreturn、onthrow、oninvoke 等。分割线5到方法结尾的代码主要用于解析服务消费者 ip，以及调用 createProxy 创建代理对象。关于该方法的详细分析，将会在接下来的章节中展开。
本节我们要从 createProxy 开始看起。从字面意思上来看，createProxy 似乎只是用于创建代理对象的。但实际上并非如此，该方法还会调用其他方法构建以及合并 Invoker 实例。具体细节如下。
private T createProxy(Map<String, String> map) {
URL tmpUrl = new URL("temp", "localhost", 0, map);
final boolean isJvmRefer;
if (isInjvm() == null) {
// url 配置被指定，则不做本地引用
if (url != null && url.length() > 0) {
isJvmRefer = false;
// 根据 url 的协议、scope 以及 injvm 等参数检测是否需要本地引用
// 比如如果用户显式配置了 scope=local，此时 isInjvmRefer 返回 true
} else if (InjvmProtocol.getInjvmProtocol().isInjvmRefer(tmpUrl)) {
isJvmRefer = true;
} else {
isJvmRefer = false;
}
} else {
// 获取 injvm 配置值
isJvmRefer = isInjvm().booleanValue();
}
// 本地引用
if (isJvmRefer) {
// 生成本地引用 URL，协议为 injvm
URL url = new URL(Constants.LOCAL_PROTOCOL, NetUtils.LOCALHOST, 0, interfaceClass.getName()).addParameters(map);
// 调用 refer 方法构建 InjvmInvoker 实例
invoker = refprotocol.refer(interfaceClass, url);
// 远程引用
} else {
// url 不为空，表明用户可能想进行点对点调用
if (url != null && url.length() > 0) {
// 当需要配置多个 url 时，可用分号进行分割，这里会进行切分
String[] us = Constants.SEMICOLON_SPLIT_PATTERN.split(url);
if (us != null && us.length > 0) {
for (String u : us) {
URL url = URL.valueOf(u);
if (url.getPath() == null || url.getPath().length() == 0) {
// 设置接口全限定名为 url 路径
url = url.setPath(interfaceName);
}
// 检测 url 协议是否为 registry，若是，表明用户想使用指定的注册中心
if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) {
// 将 map 转换为查询字符串，并作为 refer 参数的值添加到 url 中
urls.add(url.addParameterAndEncoded(Constants.REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map)));
} else {
// 合并 url，移除服务提供者的一些配置（这些配置来源于用户配置的 url 属性），
// 比如线程池相关配置。并保留服务提供者的部分配置，比如版本，group，时间戳等
// 最后将合并后的配置设置为 url 查询字符串中。
urls.add(ClusterUtils.mergeUrl(url, map));
}
}
}
} else {
// 加载注册中心 url
List<URL> us = loadRegistries(false);
if (us != null && !us.isEmpty()) {
for (URL u : us) {
URL monitorUrl = loadMonitor(u);
if (monitorUrl != null) {
map.put(Constants.MONITOR_KEY, URL.encode(monitorUrl.toFullString()));
}
// 添加 refer 参数到 url 中，并将 url 添加到 urls 中
urls.add(u.addParameterAndEncoded(Constants.REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map)));
}
}
// 未配置注册中心，抛出异常
if (urls.isEmpty()) {
throw new IllegalStateException("No such any registry to reference...");
}
}
// 单个注册中心或服务提供者(服务直连，下同)
if (urls.size() == 1) {
// 调用 RegistryProtocol 的 refer 构建 Invoker 实例
invoker = refprotocol.refer(interfaceClass, urls.get(0));
// 多个注册中心或多个服务提供者，或者两者混合
} else {
List<Invoker<?>> invokers = new ArrayList<Invoker<?>>();
URL registryURL = null;
// 获取所有的 Invoker
for (URL url : urls) {
// 通过 refprotocol 调用 refer 构建 Invoker，refprotocol 会在运行时
// 根据 url 协议头加载指定的 Protocol 实例，并调用实例的 refer 方法
invokers.add(refprotocol.refer(interfaceClass, url));
if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) {
registryURL = url;
}
}
if (registryURL != null) {
// 如果注册中心链接不为空，则将使用 AvailableCluster
URL u = registryURL.addParameter(Constants.CLUSTER_KEY, AvailableCluster.NAME);
// 创建 StaticDirectory 实例，并由 Cluster 对多个 Invoker 进行合并
invoker = cluster.join(new StaticDirectory(u, invokers));
} else {
invoker = cluster.join(new StaticDirectory(invokers));
}
}
}
Boolean c = check;
if (c == null && consumer != null) {
c = consumer.isCheck();
}
if (c == null) {
c = true;
}
// invoker 可用性检查
if (c && !invoker.isAvailable()) {
throw new IllegalStateException("No provider available for the service...");
}
// 生成代理类
return (T) proxyFactory.getProxy(invoker);
}上面代码很多，不过逻辑比较清晰。首先根据配置检查是否为本地调用，若是，则调用 InjvmProtocol 的 refer 方法生成 InjvmInvoker 实例。若不是，则读取直连配置项，或注册中心 url，并将读取到的 url 存储到 urls 中。然后根据 urls 元素数量进行后续操作。若 urls 元素数量为1，则直接通过 Protocol 自适应拓展类构建 Invoker 实例接口。若 urls 元素数量大于1，即存在多个注册中心或服务直连 url，此时先根据 url 构建 Invoker。然后再通过 Cluster 合并多个 Invoker，最后调用 ProxyFactory 生成代理类。Invoker 的构建过程以及代理类的过程比较重要，因此接下来将分两小节对这两个过程进行分析。
Invoker 是 Dubbo 的核心模型，代表一个可执行体。在服务提供方，Invoker 用于调用服务提供类。在服务消费方，Invoker 用于执行远程调用。Invoker 是由 Protocol 实现类构建而来。Protocol 实现类有很多，本节会分析最常用的两个，分别是 RegistryProtocol 和 DubboProtocol，其他的大家自行分析。下面先来分析 DubboProtocol 的 refer 方法源码。如下：
public <T> Invoker<T> refer(Class<T> serviceType, URL url) throws RpcException {
optimizeSerialization(url);
// 创建 DubboInvoker
DubboInvoker<T> invoker = new DubboInvoker<T>(serviceType, url, getClients(url), invokers);
invokers.add(invoker);
return invoker;
}上面方法看起来比较简单，不过这里有一个调用需要我们注意一下，即 getClients。这个方法用于获取客户端实例，实例类型为 ExchangeClient。ExchangeClient 实际上并不具备通信能力，它需要基于更底层的客户端实例进行通信。比如 NettyClient、MinaClient 等，默认情况下，Dubbo 使用 NettyClient 进行通信。接下来，我们简单看一下 getClients 方法的逻辑。
private ExchangeClient[] getClients(URL url) {
// 是否共享连接
boolean service_share_connect = false;
// 获取连接数，默认为0，表示未配置
int connections = url.getParameter(Constants.CONNECTIONS_KEY, 0);
// 如果未配置 connections，则共享连接
if (connections == 0) {
service_share_connect = true;
connections = 1;
}
ExchangeClient[] clients = new ExchangeClient[connections];
for (int i = 0; i < clients.length; i++) {
if (service_share_connect) {
// 获取共享客户端
clients[i] = getSharedClient(url);
} else {
// 初始化新的客户端
clients[i] = initClient(url);
}
}
return clients;
}这里根据 connections 数量决定是获取共享客户端还是创建新的客户端实例，默认情况下，使用共享客户端实例。getSharedClient 方法中也会调用 initClient 方法，因此下面我们一起看一下这两个方法。
private ExchangeClient getSharedClient(URL url) {
String key = url.getAddress();
// 获取带有“引用计数”功能的 ExchangeClient
ReferenceCountExchangeClient client = referenceClientMap.get(key);
if (client != null) {
if (!client.isClosed()) {
// 增加引用计数
client.incrementAndGetCount();
return client;
} else {
referenceClientMap.remove(key);
}
}
locks.putIfAbsent(key, new Object());
synchronized (locks.get(key)) {
if (referenceClientMap.containsKey(key)) {
return referenceClientMap.get(key);
}
// 创建 ExchangeClient 客户端
ExchangeClient exchangeClient = initClient(url);
// 将 ExchangeClient 实例传给 ReferenceCountExchangeClient，这里使用了装饰模式
client = new ReferenceCountExchangeClient(exchangeClient, ghostClientMap);
referenceClientMap.put(key, client);
ghostClientMap.remove(key);
locks.remove(key);
return client;
}
}上面方法先访问缓存，若缓存未命中，则通过 initClient 方法创建新的 ExchangeClient 实例，并将该实例传给 ReferenceCountExchangeClient 构造方法创建一个带有引用计数功能的 ExchangeClient 实例。ReferenceCountExchangeClient 内部实现比较简单，就不分析了。下面我们再来看一下 initClient 方法的代码。
private ExchangeClient initClient(URL url) {
// 获取客户端类型，默认为 netty
String str = url.getParameter(Constants.CLIENT_KEY, url.getParameter(Constants.SERVER_KEY, Constants.DEFAULT_REMOTING_CLIENT));
// 添加编解码和心跳包参数到 url 中
url = url.addParameter(Constants.CODEC_KEY, DubboCodec.NAME);
url = url.addParameterIfAbsent(Constants.HEARTBEAT_KEY, String.valueOf(Constants.DEFAULT_HEARTBEAT));
// 检测客户端类型是否存在，不存在则抛出异常
if (str != null && str.length() > 0 && !ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).hasExtension(str)) {
throw new RpcException("Unsupported client type: ...");
}
ExchangeClient client;
try {
// 获取 lazy 配置，并根据配置值决定创建的客户端类型
if (url.getParameter(Constants.LAZY_CONNECT_KEY, false)) {
// 创建懒加载 ExchangeClient 实例
client = new LazyConnectExchangeClient(url, requestHandler);
} else {
// 创建普通 ExchangeClient 实例
client = Exchangers.connect(url, requestHandler);
}
} catch (RemotingException e) {
throw new RpcException("Fail to create remoting client for service...");
}
return client;
}initClient 方法首先获取用户配置的客户端类型，默认为 netty。然后检测用户配置的客户端类型是否存在，不存在则抛出异常。最后根据 lazy 配置决定创建什么类型的客户端。这里的 LazyConnectExchangeClient 代码并不是很复杂，该类会在 request 方法被调用时通过 Exchangers 的 connect 方法创建 ExchangeClient 客户端，该类的代码本节就不分析了。下面我们分析一下 Exchangers 的 connect 方法。
public static ExchangeClient connect(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException {
if (url == null) {
throw new IllegalArgumentException("url == null");
}
if (handler == null) {
throw new IllegalArgumentException("handler == null");
}
url = url.addParameterIfAbsent(Constants.CODEC_KEY, "exchange");
// 获取 Exchanger 实例，默认为 HeaderExchangeClient
return getExchanger(url).connect(url, handler);
}如上，getExchanger 会通过 SPI 加载 HeaderExchangeClient 实例，这个方法比较简单，大家自己看一下吧。接下来分析 HeaderExchangeClient 的实现。
public ExchangeClient connect(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException {
// 这里包含了多个调用，分别如下：
// 1. 创建 HeaderExchangeHandler 对象
// 2. 创建 DecodeHandler 对象
// 3. 通过 Transporters 构建 Client 实例
// 4. 创建 HeaderExchangeClient 对象
return new HeaderExchangeClient(Transporters.connect(url, new DecodeHandler(new HeaderExchangeHandler(handler))), true);
}这里的调用比较多，我们这里重点看一下 Transporters 的 connect 方法。如下：
public static Client connect(URL url, ChannelHandler... handlers) throws RemotingException {
if (url == null) {
throw new IllegalArgumentException("url == null");
}
ChannelHandler handler;
if (handlers == null || handlers.length == 0) {
handler = new ChannelHandlerAdapter();
} else if (handlers.length == 1) {
handler = handlers[0];
} else {
// 如果 handler 数量大于1，则创建一个 ChannelHandler 分发器
handler = new ChannelHandlerDispatcher(handlers);
}
// 获取 Transporter 自适应拓展类，并调用 connect 方法生成 Client 实例
return getTransporter().connect(url, handler);
}如上，getTransporter 方法返回的是自适应拓展类，该类会在运行时根据客户端类型加载指定的 Transporter 实现类。若用户未配置客户端类型，则默认加载 NettyTransporter，并调用该类的 connect 方法。如下：
public Client connect(URL url, ChannelHandler listener) throws RemotingException {
// 创建 NettyClient 对象
return new NettyClient(url, listener);
}到这里就不继续跟下去了，在往下就是通过 Netty 提供的 API 构建 Netty 客户端了，大家有兴趣自己看看。到这里，关于 DubboProtocol 的 refer 方法就分析完了。接下来，继续分析 RegistryProtocol 的 refer 方法逻辑。
public <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException {
// 取 registry 参数值，并将其设置为协议头
url = url.setProtocol(url.getParameter(Constants.REGISTRY_KEY, Constants.DEFAULT_REGISTRY)).removeParameter(Constants.REGISTRY_KEY);
// 获取注册中心实例
Registry registry = registryFactory.getRegistry(url);
if (RegistryService.class.equals(type)) {
return proxyFactory.getInvoker((T) registry, type, url);
}
// 将 url 查询字符串转为 Map
Map<String, String> qs = StringUtils.parseQueryString(url.getParameterAndDecoded(Constants.REFER_KEY));
// 获取 group 配置
String group = qs.get(Constants.GROUP_KEY);
if (group != null && group.length() > 0) {
if ((Constants.COMMA_SPLIT_PATTERN.split(group)).length > 1
|| "*".equals(group)) {
// 通过 SPI 加载 MergeableCluster 实例，并调用 doRefer 继续执行服务引用逻辑
return doRefer(getMergeableCluster(), registry, type, url);
}
}
// 调用 doRefer 继续执行服务引用逻辑
return doRefer(cluster, registry, type, url);
}上面代码首先为 url 设置协议头，然后根据 url 参数加载注册中心实例。然后获取 group 配置，根据 group 配置决定 doRefer 第一个参数的类型。这里的重点是 doRefer 方法，如下：
private <T> Invoker<T> doRefer(Cluster cluster, Registry registry, Class<T> type, URL url) {
// 创建 RegistryDirectory 实例
RegistryDirectory<T> directory = new RegistryDirectory<T>(type, url);
// 设置注册中心和协议
directory.setRegistry(registry);
directory.setProtocol(protocol);
Map<String, String> parameters = new HashMap<String, String>(directory.getUrl().getParameters());
// 生成服务消费者链接
URL subscribeUrl = new URL(Constants.CONSUMER_PROTOCOL, parameters.remove(Constants.REGISTER_IP_KEY), 0, type.getName(), parameters);
// 注册服务消费者，在 consumers 目录下新节点
if (!Constants.ANY_VALUE.equals(url.getServiceInterface())
&& url.getParameter(Constants.REGISTER_KEY, true)) {
registry.register(subscribeUrl.addParameters(Constants.CATEGORY_KEY, Constants.CONSUMERS_CATEGORY,
Constants.CHECK_KEY, String.valueOf(false)));
}
// 订阅 providers、configurators、routers 等节点数据
directory.subscribe(subscribeUrl.addParameter(Constants.CATEGORY_KEY,
Constants.PROVIDERS_CATEGORY
+ "," + Constants.CONFIGURATORS_CATEGORY
+ "," + Constants.ROUTERS_CATEGORY));
// 一个注册中心可能有多个服务提供者，因此这里需要将多个服务提供者合并为一个
Invoker invoker = cluster.join(directory);
ProviderConsumerRegTable.registerConsumer(invoker, url, subscribeUrl, directory);
return invoker;
}如上，doRefer 方法创建一个 RegistryDirectory 实例，然后生成服务消费者链接，并向注册中心进行注册。注册完毕后，紧接着订阅 providers、configurators、routers 等节点下的数据。完成订阅后，RegistryDirectory 会收到这几个节点下的子节点信息。由于一个服务可能部署在多台服务器上，这样就会在 providers 产生多个节点，这个时候就需要 Cluster 将多个服务节点合并为一个，并生成一个 Invoker。关于 RegistryDirectory 和 Cluster，本文不打算进行分析，相关分析将会在随后的文章中展开。
Invoker 创建完毕后，接下来要做的事情是为服务接口生成代理对象。有了代理对象，即可进行远程调用。代理对象生成的入口方法为 ProxyFactory 的 getProxy，接下来进行分析。
public <T> T getProxy(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
// 调用重载方法
return getProxy(invoker, false);
}
public <T> T getProxy(Invoker<T> invoker, boolean generic) throws RpcException {
Class<?>[] interfaces = null;
// 获取接口列表
String config = invoker.getUrl().getParameter("interfaces");
if (config != null && config.length() > 0) {
// 切分接口列表
String[] types = Constants.COMMA_SPLIT_PATTERN.split(config);
if (types != null && types.length > 0) {
interfaces = new Class<?>[types.length + 2];
// 设置服务接口类和 EchoService.class 到 interfaces 中
interfaces[0] = invoker.getInterface();
interfaces[1] = EchoService.class;
for (int i = 0; i < types.length; i++) {
// 加载接口类
interfaces[i + 1] = ReflectUtils.forName(types[i]);
}
}
}
if (interfaces == null) {
interfaces = new Class<?>[]{invoker.getInterface(), EchoService.class};
}
// 为 http 和 hessian 协议提供泛化调用支持，参考 pull request #1827
if (!invoker.getInterface().equals(GenericService.class) && generic) {
int len = interfaces.length;
Class<?>[] temp = interfaces;
// 创建新的 interfaces 数组
interfaces = new Class<?>[len + 1];
System.arraycopy(temp, 0, interfaces, 0, len);
// 设置 GenericService.class 到数组中
interfaces[len] = GenericService.class;
}
// 调用重载方法
return getProxy(invoker, interfaces);
}
public abstract <T> T getProxy(Invoker<T> invoker, Class<?>[] types);如上，上面大段代码都是用来获取 interfaces 数组的，我们继续往下看。getProxy(Invoker, Class<?>[]) 这个方法是一个抽象方法，下面我们到 JavassistProxyFactory 类中看一下该方法的实现代码。
public <T> T getProxy(Invoker<T> invoker, Class<?>[] interfaces) {
// 生成 Proxy 子类（Proxy 是抽象类）。并调用 Proxy 子类的 newInstance 方法创建 Proxy 实例
return (T) Proxy.getProxy(interfaces).newInstance(new InvokerInvocationHandler(invoker));
}上面代码并不多，首先是通过 Proxy 的 getProxy 方法获取 Proxy 子类，然后创建 InvokerInvocationHandler 对象，并将该对象传给 newInstance 生成 Proxy 实例。InvokerInvocationHandler 实现自 JDK 的 InvocationHandler 接口，具体的用途是拦截接口类调用。该类逻辑比较简单，这里就不分析了。下面我们重点关注一下 Proxy 的 getProxy 方法，如下。
public static Proxy getProxy(Class<?>... ics) {
// 调用重载方法
return getProxy(ClassHelper.getClassLoader(Proxy.class), ics);
}
public static Proxy getProxy(ClassLoader cl, Class<?>... ics) {
if (ics.length > 65535)
throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
StringBuilder sb = new StringBuilder();
// 遍历接口列表
for (int i = 0; i < ics.length; i++) {
String itf = ics[i].getName();
// 检测类型是否为接口
if (!ics[i].isInterface())
throw new RuntimeException(itf + " is not a interface.");
Class<?> tmp = null;
try {
// 重新加载接口类
tmp = Class.forName(itf, false, cl);
} catch (ClassNotFoundException e) {
}
// 检测接口是否相同，这里 tmp 有可能为空
if (tmp != ics[i])
throw new IllegalArgumentException(ics[i] + " is not visible from class loader");
// 拼接接口全限定名，分隔符为 ;
sb.append(itf).append(';');
}
// 使用拼接后的接口名作为 key
String key = sb.toString();
Map<String, Object> cache;
synchronized (ProxyCacheMap) {
cache = ProxyCacheMap.get(cl);
if (cache == null) {
cache = new HashMap<String, Object>();
ProxyCacheMap.put(cl, cache);
}
}
Proxy proxy = null;
synchronized (cache) {
do {
// 从缓存中获取 Reference<Proxy> 实例
Object value = cache.get(key);
if (value instanceof Reference<?>) {
proxy = (Proxy) ((Reference<?>) value).get();
if (proxy != null) {
return proxy;
}
}
// 并发控制，保证只有一个线程可以进行后续操作
if (value == PendingGenerationMarker) {
try {
// 其他线程在此处进行等待
cache.wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
} else {
// 放置标志位到缓存中，并跳出 while 循环进行后续操作
cache.put(key, PendingGenerationMarker);
break;
}
}
while (true);
}
long id = PROXY_CLASS_COUNTER.getAndIncrement();
String pkg = null;
ClassGenerator ccp = null, ccm = null;
try {
// 创建 ClassGenerator 对象
ccp = ClassGenerator.newInstance(cl);
Set<String> worked = new HashSet<String>();
List<Method> methods = new ArrayList<Method>();
for (int i = 0; i < ics.length; i++) {
// 检测接口访问级别是否为 protected 或 privete
if (!Modifier.isPublic(ics[i].getModifiers())) {
// 获取接口包名
String npkg = ics[i].getPackage().getName();
if (pkg == null) {
pkg = npkg;
} else {
if (!pkg.equals(npkg))
// 非 public 级别的接口必须在同一个包下，否者抛出异常
throw new IllegalArgumentException("non-public interfaces from different packages");
}
}
// 添加接口到 ClassGenerator 中
ccp.addInterface(ics[i]);
// 遍历接口方法
for (Method method : ics[i].getMethods()) {
// 获取方法描述，可理解为方法签名
String desc = ReflectUtils.getDesc(method);
// 如果方法描述字符串已在 worked 中，则忽略。考虑这种情况，
// A 接口和 B 接口中包含一个完全相同的方法
if (worked.contains(desc))
continue;
worked.add(desc);
int ix = methods.size();
// 获取方法返回值类型
Class<?> rt = method.getReturnType();
// 获取参数列表
Class<?>[] pts = method.getParameterTypes();
// 生成 Object[] args = new Object[1...N]
StringBuilder code = new StringBuilder("Object[] args = new Object[").append(pts.length).append("];");
for (int j = 0; j < pts.length; j++)
// 生成 args[1...N] = ($w)$1...N;
code.append(" args[").append(j).append("] = ($w)$").append(j + 1).append(";");
// 生成 InvokerHandler 接口的 invoker 方法调用语句，如下：
// Object ret = handler.invoke(this, methods[1...N], args);
code.append(" Object ret = handler.invoke(this, methods[" + ix + "], args);");
// 返回值不为 void
if (!Void.TYPE.equals(rt))
// 生成返回语句，形如 return (java.lang.String) ret;
code.append(" return ").append(asArgument(rt, "ret")).append(";");
methods.add(method);
// 添加方法名、访问控制符、参数列表、方法代码等信息到 ClassGenerator 中
ccp.addMethod(method.getName(), method.getModifiers(), rt, pts, method.getExceptionTypes(), code.toString());
}
}
if (pkg == null)
pkg = PACKAGE_NAME;
// 构建接口代理类名称：pkg + ".proxy" + id，比如 org.apache.dubbo.proxy0
String pcn = pkg + ".proxy" + id;
ccp.setClassName(pcn);
ccp.addField("public static java.lang.reflect.Method[] methods;");
// 生成 private java.lang.reflect.InvocationHandler handler;
ccp.addField("private " + InvocationHandler.class.getName() + " handler;");
// 为接口代理类添加带有 InvocationHandler 参数的构造方法，比如：
// porxy0(java.lang.reflect.InvocationHandler arg0) {
// handler=$1;
// }
ccp.addConstructor(Modifier.PUBLIC, new Class<?>[]{InvocationHandler.class}, new Class<?>[0], "handler=$1;");
// 为接口代理类添加默认构造方法
ccp.addDefaultConstructor();
// 生成接口代理类
Class<?> clazz = ccp.toClass();
clazz.getField("methods").set(null, methods.toArray(new Method[0]));
// 构建 Proxy 子类名称，比如 Proxy1，Proxy2 等
String fcn = Proxy.class.getName() + id;
ccm = ClassGenerator.newInstance(cl);
ccm.setClassName(fcn);
ccm.addDefaultConstructor();
ccm.setSuperClass(Proxy.class);
// 为 Proxy 的抽象方法 newInstance 生成实现代码，形如：
// public Object newInstance(java.lang.reflect.InvocationHandler h) {
// return new org.apache.dubbo.proxy0($1);
// }
ccm.addMethod("public Object newInstance(" + InvocationHandler.class.getName() + " h){ return new " + pcn + "($1); }");
// 生成 Proxy 实现类
Class<?> pc = ccm.toClass();
// 通过反射创建 Proxy 实例
proxy = (Proxy) pc.newInstance();
} catch (RuntimeException e) {
throw e;
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e.getMessage(), e);
} finally {
if (ccp != null)
// 释放资源
ccp.release();
if (ccm != null)
ccm.release();
synchronized (cache) {
if (proxy == null)
cache.remove(key);
else
// 写缓存
cache.put(key, new WeakReference<Proxy>(proxy));
// 唤醒其他等待线程
cache.notifyAll();
}
}
return proxy;
}上面代码比较复杂，我们写了大量的注释。大家在阅读这段代码时，要搞清楚 ccp 和 ccm 的用途，不然会被搞晕。ccp 用于为服务接口生成代理类，比如我们有一个 DemoService 接口，这个接口代理类就是由 ccp 生成的。ccm 则是用于为 org.apache.dubbo.common.bytecode.Proxy 抽象类生成子类，主要是实现 Proxy 类的抽象方法。下面以 org.apache.dubbo.demo.DemoService 这个接口为例，来看一下该接口代理类代码大致是怎样的（忽略 EchoService 接口）。
package org.apache.dubbo.common.bytecode;
public class proxy0 implements org.apache.dubbo.demo.DemoService {
public static java.lang.reflect.Method[] methods;
private java.lang.reflect.InvocationHandler handler;
public proxy0() {
}
public proxy0(java.lang.reflect.InvocationHandler arg0) {
handler = $1;
}
public java.lang.String sayHello(java.lang.String arg0) {
Object[] args = new Object[1];
args[0] = ($w) $1;
Object ret = handler.invoke(this, methods[0], args);
return (java.lang.String) ret;
}
}好了，到这里代理类生成逻辑就分析完了。整个过程比较复杂，大家需要耐心看一下。
本篇文章对服务引用的过程进行了较为详尽的分析，还有一些逻辑暂时没有分析到，比如 Directory、Cluster。这些接口及实现类功能比较独立，后续会单独成文进行分析。暂时我们可以先把这些类看成黑盒，只要知道这些类的用途即可。关于服务引用过程就分析到这里。